На входе брага 12% об (≈10%мас), то есть 9 кг воды на 1 кг спирта.
На выходе самогонный пар 55% об (≈44%мас), то есть 1,27 кг воды на 1 кг спирта.
Чтобы только сконденсировать этот пар, нужно отобрать от него 2256 х 1,27 + 840 х 1 ≈ 3700 кДж.
Чтобы все это тепло отобрала входящая брага (9+1), она должна догреться на:
(4,2 х 9 + 2.4 х 1) х
Х = 3700 , откуда
Х = 3700:(4,2 х 9 + 2.4 х 1) = 3700:40,2 ≈ 92 градуса,
а это невозможно.
Если разбавить брагу, до - скажем - 5% массовых, картинка такая.
На входе брага 5%мас, то есть 19 кг воды на 1 кг спирта.
На выходе самогонный пар 40% об (≈32%мас), то есть 2,1 кг воды на 1 кг спирта.
Чтобы только сконденсировать этот пар, нужно отобрать от него 2256 х 2,1 + 840 х 1 ≈ 5580 кДж.
Чтобы все это тепло отобрала входящая брага (19+1), она должна догреться на:
(4,2 х 19 + 2.4 х 1) х
Х = 5580 , откуда
Х = 5580:(4,2 х 9 + 2.4 х 1) = 5580:82,2 ≈ 68 градусов,
что тоже трудновыполнимо. Еще сильнее разбавлять брагу (до крепости пива?) как-то неинтересно - на выходе будет слишком уж слабый конденсат.
Значит нужно делать дополнительное укрепление - городить дефлегматор с узлом отбора и возвратом флегмы, и одну-две ступени укрепления над точкой ввода браги, но это требует дополнительных расчетов охлаждения в самом дефлегматоре
Допустим, у нас брага 10%мас (9 кг воды на 1 кг спирта).
Над точной ввода браги пар будет иметь крепость 44%мас.
Над точкой ввода браги - дефлегматор и слой насадки, обеспечивающий при ФЧ=2 одну ступень укрепления. Тогда пар в дефлегматоре и конденсат в линии отбора будет иметь крепость порядка 80%об (64%мас), то есть примерно 0,56 кг воды на 1 кг спирта.
тогда расчет будет выглядеть более оптимистично.
Чтобы только сконденсировать этот пар 64% мас, нужно отобрать от него 2256 х 0,56 + 840 х 1 ≈ кДж кДж.
Чтобы все это тепло отобрала входящая брага (9+1), она должна догреться на:
(4,2 х 1 + 2.4 х 1) х Х = 2100 кДж , откуда
Х = 2100:(4,2 х 9 + 2.4 х 1) = 2100:40,2 ≈ 52 градуса,
это уже достижимо, брага с температурой 20 градусов должна прогреться до 70-75 градусов.
Тогда можно будет обойтись без дополнительной воды. Доохладить конденсат до приемлемых 40-50 градусов можно вохдушным холодильником.